Serviços dos ecossistemas prestados pelos estuários : especiação e capacidade de retenção do fósforo

O fator nutricional presente nos sapais não é só importante para os organismos que nele habitam como também apresenta uma importância ecológica a uma maior escala. Exemplifica-se este fato com a capacidade de retenção do Fósforo (P) por parte das plantas podendo estas competir como produto químicos para sua imobilização através da incorporação da sua fração biodisponível para cumprimento dos mecanismos básicos de sobrevivência. O rizosedimento dessas plantas é uma importante fonte de nutrientes necessários para garantia básica da perpetuação de todos os serviços (regulação, provisão, cultural) gerados pelo ambiente. A perda de áreas de sapal foi o motivo principal para a elaboração desta tese visto a preocupação em relação aos impactes que a perda de serviços associados à área de estudo escolhida, o sistema lagunar da Ria de Aveiro, poderá vir sofrer caso aconteçam alterações hídricas (naturais ou antrópicas) mais acentuadas no futuro. Essa tese assume como compromisso chamar a atenção para essa questão como também investigar os mecanismos do ciclo do P este importante nutriente considerado essencial para a manutenção da vida em nosso planeta. Para este estudo foram escolhidas 3 espécies de plantas halófitas representantes do sapal amostral, são elas: Bolbochenous maritimus, Spartina maritima e de Juncus maritimus. As questões levantadas buscam compreender o papel do P nas transformações que ocorrem no rizosedimento das halófitas em 3 diferentes contextos: (i) quando comparados os valores da biomassa de P associado às halófitas estudadas (estudo realizado nos sapais povoados por Spartina maritima e Juncus maritimus) em toda extensão da Ria de Aveiro (ii) quando da disponibilidade de P perante a presença de poluentes inorgânicos no Largo do Laranjo, que corresponde a uma zona historicamente contaminada por metais (estudo realizado no rizosedimento das espécies Bolbochenous maritimus e Juncus maritimus) e (iii) quanto à intrusão superficial da água salgada da laguna (estudo focado na avaliação da perda do P próximo às raízes das halófitas que habitam a zona externa do dique do Baixo Vouga Lagunar (BVL) que corresponde à zona de confluência do Rio Vouga com a Ria de Aveiro). Por meio da análise do rizosedimento e da biomassa das diferentes halófitas predominantes do sapal foi possível verificar que, em relação à carga nutritiva fosfática, de Norte (Canal de São Jacinto/Ovar) a Sul (Canal de Mira) da Ria de Aveiro, a cota do sapal é mais importante do que a natureza espacial do sistema. Esta informação é primordial para a assertividade de futuras medidas de criação e reabilitação das áreas de sapal na Ria de Aveiro. Os estudos realizados nas áreas impactadas (Largo do Laranjo e BVL) incidiram na análise do perfil vertical rizosedimentar das halófitas pertencentes ao sapal médio-alto. Estes estudos revelaram que o rizosedimento dessas halófitas possui características peculiares que definem a dinâmica do ciclo do P de forma bastante característica. O rizosedimento das halófitas presentes no Largo do Laranjo apresentaram teores biodisponíveis de P equivalentes àqueles presentes no rizosedimento de área mais afastada da fonte pontual de contaminação para as mesmas espécies. Numa visão otimista, os resultados revelam que ambos sapais, Largo de Laranjo e Cais do Bico, apresentam condições equiparável para perpetuação dos serviços por eles gerados, que nesse caso se tornam ainda mais valiosos devido a garantia da fitoestabilização dos contaminantes (prevenção da entrada de contaminantes na coluna d’água e na cadeia alimentar). No Baixo Vouga Lagunar a análise espacial do sapal na zona exterior ao dique revelou a perda da diversidade das espécies bem como o aumento da área de vasa e consequentemente a perda dos teores de P associados ao rizosedimento das halófitas mais expostas aos efeitos da compressão costeira intensificados pelas ações naturais e antrópicas a que a Ria está sujeita. Em geral, a degradação dessa área de sapal devido aos fenômenos de assoreamento ou de erosão não pode ser separada dos processos sedimentares na área envolvente, principalmente no caso da Ria de Aveiro que tem sofrido constantes mudanças para atender às necessidades das atividades humanas. Essa tendência provavelmente não mudará no futuro próximo. Consequentemente, a evolução da laguna será principalmente dependente do resultado direto das ações humanas que deverão sempre encontrar formas de compensar os danos causados no âmbito de intervenções de reabilitação do sistema hídrico. A recriação de áreas de sapal pode ter lugar como medida mitigadora no âmbito de intervenções de reabilitação de áreas degradadas e ainda poderá servir como forma de captura de P para programas de utilização de fertilizantes naturais (componente desejável para a agricultura moderna o que é particularmente importante para as regiões altamente dependentes do mercado de importação). Deste modo, recomenda-se que a recuperação das áreas de sapal seja enquadrada no âmbito de intervenções mais amplas de valorização dos sistemas estuarinos e lagunares.

Chemical attributes of a degraded soil after application of water treatment sludges

Mining is an activity that tends to degrade the environment. The restoration of mining areas, aims to accelerate and improve the succession process according to its future use. The objective of this work was to rehabilitate a soil degraded by tin mining activities in the Amazon Basin (Jamari National Forest, State of Rondonia) with the application of water treatment sludge (WTS), and verify the effect of Sludge on Values of pH (CaCl2 0.01 mol L-1), organic matter, P, Ca, Mg, K, H+Al, and soil micronutrient contents when Cultivated with native plants, legumes, and grass species. A factorial (3 x 5) experimental design was used to optimize the rehabilitation of these areas including three N rates (100, 200, and 300 mg N ka(-1) soil supplied by WTS), five plant species (grasses, legumes, and native plants), and two controls (degraded soil with no fertilizer and degraded soil fertilized with mineral fertilizers), with four replications. WTS increased pH values. The chemical products used to treat the water contributed, in greater extension, to increase soil Ca and Fe contents. The use of WTS as fertilizer proved viable, since it contains nutrients for plants; however, nitrogen Should not be used as a criterion to define the rate of Sludge application, because it is present at small amounts in the WTS.

User friendly guide for rehabilitation or strengthening of bridge structures using fiber reinforced polymer composites

A worldwide interest is being generated in the use of fibre reinforced polymer composites (FRP) in rehabilitation of reinforced concrete structures. As a replacement for the traditional steel plates or external post-tensioning in strengthening applications, various types of FRP plates, with their high strength to weight ratio and good resistance to corrosion, represent a class of ideal material in external retrofitting. Within the last ten years, many design guidelines have been published to provide guidance for the selection, design and installation of FRP systems for external strengthening of concrete structures. Use of these guidelines requires understanding of a number of issues pertaining to different properties and structural failure modes specific to these materials. A research initiative funded by the CRC for Construction Innovation was undertaken (primarily at RMIT) to develop a decision support tool and a user friendly guide for use of fibre reinforced polymer composites in rehabilitation of concrete structures. The user guidelines presented in this report were developed after industry consultation and a comprehensive review of the state of the art technology. The scope of the guide was mainly developed based on outcomes of two workshops with Queensland Department of Main Roads (QDMR). The document covers material properties, recommended construction requirements, design philosophy, flexural, shear and torsional strengthening of beams and strengthening of columns. In developing this document, the guidelines published on FIB Bulletin 14 (2002), Task group 9.3, International Federation of Structural Concrete (FIB) and American Concrete Institute Committee 440 report (2002) were consulted in conjunction with provisions of the Austroads Bridge design code (1992) and Australian Concrete Structures code AS3600 (2002). In conclusion, the user guide presents design examples covering typical strengthening scenarios.

Report : review of the literature : maintenance and rehabilitation costs for roads (Risk-based Analysis)

Realistic estimates of short- and long-term (strategic) budgets for maintenance and rehabilitation of road assessment management should consider the stochastic characteristics of asset conditions of the road networks so that the overall variability of road asset data conditions is taken into account. The probability theory has been used for assessing life-cycle costs for bridge infrastructures by Kong and Frangopol (2003), Zayed et.al. (2002), Kong and Frangopol (2003), Liu and Frangopol (2004), Noortwijk and Frangopol (2004), Novick (1993). Salem 2003 cited the importance of the collection and analysis of existing data on total costs for all life-cycle phases of existing infrastructure, including bridges, road etc., and the use of realistic methods for calculating the probable useful life of these infrastructures (Salem et. al. 2003). Zayed et. al. (2002) reported conflicting results in life-cycle cost analysis using deterministic and stochastic methods. Frangopol et. al. 2001 suggested that additional research was required to develop better life-cycle models and tools to quantify risks, and benefits associated with infrastructures. It is evident from the review of the literature that there is very limited information on the methodology that uses the stochastic characteristics of asset condition data for assessing budgets/costs for road maintenance and rehabilitation (Abaza 2002, Salem et. al. 2003, Zhao, et. al. 2004). Due to this limited information in the research literature, this report will describe and summarise the methodologies presented by each publication and also suggest a methodology for the current research project funded under the Cooperative Research Centre for Construction Innovation CRC CI project no 2003-029-C.

Identification of critical input variables for risk-based cost estimates for road maintenance and rehabilitation

An estimation of costs for maintenance and rehabilitation is subject to variation due to the uncertainties of input parameters. This paper presents the results of an analysis to identify input parameters that affect the prediction of variation in road deterioration. Road data obtained from 1688 km of a national highway located in the tropical northeast of Queensland in Australia were used in the analysis. Data were analysed using a probability-based method, the Monte Carlo simulation technique and HDM-4’s roughness prediction model. The results of the analysis indicated that among the input parameters the variability of pavement strength, rut depth, annual equivalent axle load and initial roughness affected the variability of the predicted roughness. The second part of the paper presents an analysis to assess the variation in cost estimates due to the variability of the overall identified critical input parameters.